KJ43水泵控制系统软件操作手册.docx

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1、KJ43 矿用排水监控系统软件操作手册V1.0 版天地（常州）自动化股份有限公司1.2.2.1.2.2.2. 3.3.3.1.3.2.3.3.3.4.3. 5.4.4.1.4. 2.5.5.1.5. 2.6.6.1.6.2.6.3.6.4.6.5.6.5.1.6.5.2.6.5.3.6.5.4.目录版权说明 .4 文档说明 .4 文档概述 .4 系统概述 .4 定义、简写和缩略语 .4 水泵系统概述 .5 水泵系统现状 .5 抽真空系统简介 .5 泵房管路示意图 .6 单台水泵自动控制工艺流程 .6系统组成 .7 运行环境 .8 硬件环境 .8 软件环境 .8 软件系统简介 .8 使用前的准备

2、 .8 软件主要模块简介 .9 组态软件配置 .10 配置基本信息 .10 配置设备 .12 配置自动起停泵信息 .13 配置公用控制对象 .15 配置水泵控制对像信息 .16配置辅控对象 .16 配置保护量测点 .17 配置模拟量测点 .19 配置开出量测点 .21 精选6.6.6. 7.7.8.8.1.8.2.8.2.1.8.2.2.8.3.8.3.1.8. 3.2.9.9.1.9.2.9. 3.10.10.1.10.2.10.3.配置水泵下属控制对象信息 .21配置水泵的控制序列 .21 图形配置 .24 系统联网设置 .27 网络设置 .27 上位机设置 .27 设置需链接的控制机 .

3、27 设置每台控制机上传的测点 .28 控制机设置 .28 设置控制机名城 .28 设置需上传的开关量测点 .30 智能设备 ID 搜索匹配 .30 搜索在线设备 .31 匹配组态设备与在线设备。 .34删除匹配的设备 .35 监控软件操作 .35 用户登录 .35 主界面 .36 水泵控制 .37 10.3.1.10.3.2.10.4.10.4.1.10.4.2.10.4.3.单泵控制模式 .38 就地自动模式 .38 其他操作 .40 源码显示 .40 控制模式选择 .40 历史数据查看 .41 精选1. 版权说明本软件系统名称为“天地自动化水泵嵌入式控制软件”。其版权属于天地（常 州）自

4、动化股份有限公司，任何个人，单位未经本公司许可均不得使用，复制， 转借或传播“天地自动化水泵嵌入式控制软件”，否则本公司将依法追究其法律 责任。未经本公司许可使用本软件产生的一切后果，本公司不负任何责任！ 2. 文档说明2.1. 文档概述本文档为“KJ43 型矿用排水监控系统”的软件部分用户手册。本手册从用 户使用角度描述控制系统软件部分的大体构架、配置方法、使用方法和常见的问 题。本手册的读者对象为 KJ43 型矿用排水监控系统的现场配置和管理人员。 2.2. 系统概述在 KJ43 型矿用水泵监控系统内，KJD30Z 本安型工业控制计算机作为核心控 制器，利用基于 CAN、RS485、以太网

5、等协议的通道与其他设备进行联网和通信， 而设备通过其内部的接线端口与各控制对象的各类 IO 测点连接。KJD30Z 矿用本 安型工业控制计算机采集和处理其所关心的各测点信号值，并控制对象进行动 作。2.3. 定义、简写和缩略语通道：基于某个总线通信协议（CAN、RS485、以太网等）的数据传输通路， KJD30Z 矿用本安型工业控制计算机通过通道与其他设备进行联网和通信。设备：处于某个通道内，包含一定数量的端口可供对象测点连接， KJD30Z 矿用本安型工业控制计算机通过设备监控各个对象。端口：被包含于某个设备内，与（对象的）某个测点关联， KJD30Z 矿用本 安型工业控制计算机通过设备的端

6、口与各个对象的交换测点信息。对象：所指系统中的某个传感器或执行器，包含一定数量的测点。主控对象：在水泵监控系统内，指具体的某一台水泵泵组（包括抽真空、电精选机以及出水闸阀）。辅控对象：附属于某台泵组的设备，如水泵电机、出水闸阀、真空泵等。 测点：指的某个对象的监测量和控制量，就是我们通常所说的输入量和输出量。包括开入量、开出量、模入量、模出量等，为 KJD30Z 矿用本安型工业控制 计算机提供进行监控决策所需的状态或数值。3. 水泵系统概述3.1. 水泵系统现状煤矿井下水泵承担排出井下全部涌水的重要任务，是保障煤矿安全生产的关 键设备和重要场所。每个煤矿至少有一个主排水泵房，在每个煤矿的中央泵

7、房中， 由不少于 3 套泵体组成，且管路不得少于两趟。而在现有的煤矿中，特别是新型 的大型煤矿，中央水泵房的水泵较多（一般都有 35 套），并且功率较大，管路 设计一般都在 23 趟。3.2. 抽真空系统简介水泵控制系统的关键部分是抽真空，抽真空方式较多，主要方式有灌泵、喷 射泵、真空泵或相互组合等方式，根据对煤矿的调研，现有煤矿主要采用的抽真 空方式有喷射泵和真空泵方式，或这两种方式的组合。根据抽真空的方式不同， 泵房的管路的设计也有一定的差别，煤矿井下的主要抽真空管路如下图所示。图 3.1 喷射泵抽真空系统示意图精选图 3.2 真空泵抽真空系统示意图3.3. 泵房管路示意图泵房中管路的布局

8、如下图 3.3 所示。图 3.3 泵房管路示意图3.4. 单台水泵自动控制工艺流程单台水泵自动控制的流程与手动流程基本一致，不同之处在于必须将受控量 转换成电信号输入控制机，由控制机进行判断比较等一些列的逻辑运算，然后发精选出相应的控制命令，以达到水泵自动控制。下图 3.4 以射流泵无底阀排水为例，说明单台水泵的起车流程。启动阶段开始判断电动闸阀是否关闭到位 （5%开度）否规定时间内关 闭电动闸阀是规定时间内电动闸阀是否正 常关闭（线性采样，开度）否启动阶段关 闭电动闸阀 故障，停机是规定时间内打开 真空管路阀门否判断真空管路阀门是否打开（接点）是规定时间内电动闸阀是否关 闭到位（5%开度）否

9、启动阶段关 闭电动闸阀 故障，停机启动阶段打开 真空管路阀门 故障，停机否规定时间内真空管路阀门是 否打开到位（接点）是判断注水管路阀门是否打开（接点）否规定时间内打开 注水管路阀门是真空管路堵塞或 真空阀门未打开 故障，停机是判断真空度是否在短时间达 到设定值（-0.08）是规定时间内注水管路阀门是 否打开到位（接点）否启动阶段打开 注水管路阀门 故障，停机否判断规定时间内真空度是否达到设定值（线形采样-0.08）是规定时间内关闭 真空管路阀门判断真空管路阀门在规定时 间内是否关闭（接点）否否真空系统故 障，停机启动阶段真空 管路阀门关闭 故障，停机启动电机是规定时间内关闭 注水管路阀门规定

10、时间内注水管路阀门是 否关闭到位（接点）否启动阶段电机启动 无返回故障，停机启动阶段压力 故障，停机否否判断规定时间内电机是否有 返回（接点）是判断出水口压力是否正常上升 （模拟量，线性采样判断）启动阶段注水 管路阀门关闭 故障，报警启动阶段压力 故障，停机否是判断出水口压力是否在规定时间内到达设定值（模拟量，线性采样判断）是一直判断压力是否超过管路最规定时间内打高允许限度（模拟量，线性采开电动闸阀样判断）是压力超限故 障，紧急停机启动阶段打 开电动闸阀 故障，停机启动阶段打 开电动闸阀 故障，停机否否规定时间内电动闸阀是否正常打开（线性采样，开度）是判断电动闸阀规定时间内是否打开到位（100

11、%开度）是转入运行监测阶段是启动阶段结束图 3.4 起泵流程示意图3.5. 系统组成系统以 KJD30Z 型矿用本安型工业控制计算机为核心、由 CAN 总线智能设备 (KDK8 型矿用多功能控制驱动器、KCC2 总线式通用 I/O 接口)及外围保护监测传精选感器(正压传感器、负压传感器、水位传感器、温度传感器、流量传感器等)组成， 完成水泵的控制和保护功能。系统设备组成见下图。图 3.5 系统设备组成示意4. 运行环境4.1. 硬件环境本软件运行在 KJD30Z 矿用本安型工业控制计算机上。 CPU PXA270 ；内存 128M；固态闪存 1GB；外扩存储器 SD 卡 2GB；12.1 吋彩

12、色液晶显示器，分辨率 800600。4.2. 软件环境本软件运行操作系统是微软的 WINDOWS CE 5.0。5. 软件系统简介5.1. 使用前的准备在运行本软件进行系统配置前，用户需准备以下文件，并将其置于 KJD30Z 矿用本安型工业控制计算机的正确路径下：精选文件名CoalMineName.binbcname.txtDEVLIB.BINOBJLIB.BINDILIB.BINDOLIB.BINAILIB.BIN文件内容矿名水泵名称设备库对象库开入量库开出量库模入量库文件格式二进制Unicode 文本二进制二进制二进制二进制二进制文件路径USERCONFILEUSERCONFILEUSER

13、LIBFILEUSERLIBFILEUSERLIBFILEUSERLIBFILEUSERLIBFILE注意：以下所列文件在出厂时已经正确导入，现场施工时无需对此类文件经 行修改，只需要维护和使用人员知道文件的作用。5.2. 软件主要模块简介在嵌入式控制机中，软件部分的程序均位于路径User 下，如图 5.1 所示。图 5.1 嵌入式控制机软件截图各个文件夹及文件的主要功能为： CONFILE 文件夹保存具体某个现场的配置信息（如设备的控制接入、开关量参数以及模拟量 参数接入配置信息），图形相关文件。 LIBFILE 文件夹组态库文件，组态软件（包含系统设备、被控设备、各类开关量和模拟量的 相关

14、信息和参数）。通俗的讲，就是说系统配置时，可以从这些文件当中将需要 的信息调用出来，就如日常生活中，需要的用的东西，我们可以从仓库中提取一精选般。 RunningBackup 文件夹保存双机热备模式下的相关信息，本系统软件支持两套主控机双机热备，以 提高系统的安全可靠性。 HisRecord.exe历史记录程序，包括用户配置、用户登陆、报警、故障等。 KjServer.exe，KjServerPS.dll主程序及其接口文件，执行大部分后台控制逻辑，数据读取等。 PicView.exe，PicViewPS.dll界面程序及其接口文件。 RegCCC.exe注册程序，当 KjServer 或 Pi

15、cView 中的接口部分由变化时，需要将接口信 息重新写入注册表中。 Search.exe搜索匹配程序，主要搜索的智能型 CAN 总线设备。 TestCan5.0.exeCan 数据测试程序，可以查看每个智能型 CAN 总线设备上传的数据和信息。 其余文件一部分是执行接口中例行的循环和判断的辅助程序，另一部分是保证程序正常运行的文件，这些一般都不做修改，但是必须保证他们不能或缺，在 修改配置之前，建议将原有程序先行备份，以防配置过程中将其误删，导致系统 无法正常运行。6. 组态软件配置6.1. 配置基本信息在下图所示界面中配置控制机地址、运行方式、本控制机控制的水泵数量、 使用的通道等基本信息

16、。系统的配置用 KJD30Z 矿用本安型工业控制计算机面板上的鼠标按键和上下 两排功能按钮配合完成。精选图6.1本机地址在【本机地址】中输入控制机的地址，地址必须为 1255 的整数。默认地 址是 1，此配置只有在系统采用 RS485 通讯方式跟上位机通讯或者跟其他设备采 用 RS485 通讯方式的时候才需要配置，否则采用系统默认即可，无需更改。 运行方式选择控制机上电后的运行方式，默认是“本机集控”。水泵数量及名称在【水泵数量】中选择控制机控制的水泵数量，最大数量不超过 15 台。 配置水仓数量在【水仓数量】中选择本机控制检测水仓的数量，一般是系统中安装了几台 水位传感器，水仓数量就等同于水

17、位传感器的数量。配置双机热备在【双机热备】中选择本系统中采用双机热备时所选用的热备通道，有 CAN1 和 CAN2，如果系统中无双机，则此项不需要配置。配置避峰填谷精选在【避峰填谷】中选择本系统是否选用，此配置需要配合系统在“无人值守” 运行模式下的运行。配置班次安排配置一个工作日中的班次数量以及各个班次的时间安排。【班次数量】选择一个工作日的班次数量；【上班时间】、【下班时间】中输 入上、下班时间，可选择 3 班或者 4 班。*班次时间必须符合 24 小时制的时间规范，一般是以 0 点开始，24 点结束。 下班时间不能早于上班时间 。配置使用的通道配置使用的通道数量以及各个通道的参数和通信协

18、议。目前系统共提供 CAN-1、CAN-2、485-A、485-B、485-C、485-D、以太网 7 个通道，对应于 KJD30Z 本安型工业控制计算机上外壳上的 3C 总线 A, 3C 总线 B, 485-A/B、485-C、D、以太网 A 和以太网 B 共计 6 个接插件端口（KJD30Z 本 安型工业控制计算机外壳左侧还有一个插口为本机供电的电源插口，不需要在此 做配置）。在已启用通道中选择该通道所采用的通信协议。CAN 通道支持 KJ161 协议（为 本单位自有协议），RS-485 通道支持 Modbus 协议等。对 CAN 通道一般选择通信 速率为 5.0kbp/s；对 485 通

19、道根据实际情况选择【波特率】、【数据位】、【停止 位】、【校验位】等通信参数（根据接入设备的通讯协议，或者上位机通讯需要配 置）。确认所有本页配置完成后点击【保存】按钮。点击【下一页】按键进入“配 置设备”界面。6.2. 配置设备配置各个通道使用的设备。精选图6.2添加设备在左边树形目录选择要添加设备的通道，如 CAN-2。如果系统中只有一个通 道，则不必选择，直接进入配置即可。在【通道设备列表】中，选择待添加设备，如 KCC2、KDK8 等，主要指的是 控制设备和接入设备。在【设备数量】中，输入待添加设备的数量，设备数量必须为 1100 的整 数。点击【添加】，将待添加设备加入至【设备组态】

20、列表中。删除设备在【组态设备】列表中，选择待删除设备。点击【删除】将删除选择的设备。点击【删除全部】将删除所选通道下的全部设备。确认所有本页配置完成后点击【保存】按钮。点击【下一页】按键进入“配 置自动起停泵信息”界面。6.3. 配置自动起停泵信息精选配置自动起停泵信息，主要指的是，系统在“无人值守”运行模式下，当水 位达到相应的高度，应该启动的水泵的数量。自动起泵页面自动起泵的水位划分有：危险水位、超高水位、高水位。注意：危险水位起 泵数量必须大于等于超高水位起泵数量，超高水位起泵数量必须大于等于高水位 起泵数量。此处的配置，还关联着水泵运行状态的选择（运行泵、备用泵、检修泵）， 一般检修泵

21、在任何水位产生时都不运行。因此，在配置起泵数量的时候，一定要 注意水泵运行状态的配置。图6.3避峰填谷页面该界面中设定每个时段的最大起泵数量，在高水位信号时适用，在超高水位 或危险水位时不受限制。精选图6.4确认所有本页配置完成后点击【保存】按钮。点击【下一页】按键进入“配 置公用对象”界面。6.4. 配置公用控制对象配置系统公用的控制对象，指的是整个泵房中的每台泵组启动是都要用到的 的判断参数或者接入设备，如泵房的的总出水管路流量信息、共用的抽真空设备 等。最典型的就是采用真空泵给泵组抽真空，换句话说，这台真空泵可以对整个 泵房的任何一台泵组进行抽真空操作。因此每台泵启动的时候，都需要先将其

22、启 动，然后才能对单台泵的设备进行控制。精选图6.5对象的配置过程与“配置水泵下属控制对象”相同，详见下节说明。 6.5. 配置水泵控制对像信息6.5.1. 配置辅控对象在配置辅控的对象时和相关测点时，需要操作人员对整个系统、控制设备以 及被控设备有所了解，必须明白相关的被控设备和参数如何接入；接在哪个设 备的哪个端口上；被接入的设备运行动作如何产生，采用的是“常开点”控制 还是“常闭点”控制；还需要知道接入的模拟量的监测范围以及报警门限，哪 些量是作为起停泵组的，哪些是作为过程量监测的。配置每台水泵下的控制对象类型和数量，一般单台泵组包含水泵电机、出水 闸阀、射流泵抽真空的控制球阀（如果射流

23、泵作为共用对象的话，则电动球阀就 不需要选择，应该在【公用对象】配置里面进行相关的配置）。精选图6.6添加控制对象在树形目录选择要添加控制对象的水泵，如水泵 1。在【对象库】中，选择待添加控制对象的类型。如电机。在【对象数量】中，输入待添加控制对象的数量，对象数量必须为 120 的整数。点击【添加】，将待添加对象加入至【对象组态】列表中。删除控制对象在【对象组态】列表中，选择待删除控制对象，点击【删除】将删除选择的 列表。点击【删除全部】将删除所选水泵下的全部控制对象。确认所有本页配置完成后点击【保存】按钮。点击【保护量】标签进入“配 置保护量测点”界面。6.5.2. 配置保护量测点配置保护量

24、接线端口及测点属性。精选图6.7添加测点在【测点库】中选择测点类型，如“泵体超温”；对照上述端口配置表，在【接线设备】中和【接线端口】中选择该测点所接 的设备及端口；设置测点【动作延时】、【参与控制】、【报警】等属性；点击【添加】，将配置的测点添加到【测点列表】中。【报警 】：如果选择报警，当测点信息有效时，系统将在报警信息框中给出 报警信息，并发出报警声音。【参与控制 】：如果选择参与控制，当测点信息有效时，控制机系统将急停 水泵。【动作延时 】：表示测点有效后到报警或者停机的延时时间，单位是秒。必 须是 0255 的整数。设定延时时间，可以过滤掉一些频繁动作的误报警。 修改测点在【测点列表

25、】选择要修改的测点；修改其端口配置、测点属性等信息；精选点击【更改】按钮，完成修改。删除测点在【测点列表】选择要删除的测点，点击【删除】按钮。点击【删除全部】按钮，则删除【测点列表】中的所有设备。确认所有本页配置完成后点击【保存】按钮。点击【模拟量】标签进入“配 置模拟量测点”界面。6.5.3. 配置模拟量测点配置模拟量测点的接线端口及属性。图6.8添加测点在【测点库】中选择测点类型，如“出水压力”；对照端口配置表，在【接线设备】中和【接线端口】中选择该测点所接的设 备及端口。【实际测量值范围 】：配置模拟量测点的实际值的范围。如所测压力范围为 0MPa20MPa。精选【接收信号值范围 】：设

26、备端口接收到的数据范围，如 KCC2-2 模入 2 端口接 收值范围为 2051023。【停机上限 】：停机上门限值；【停机延时 】：达到停机上限值后到停机动作的延时时间；【报警上限 】：报警上门限值；【报警延时 】：达到报警上限值后到报警发生的延时时间；【报警下限 】：报警下门限值；【报警延时 】：小于报警下限值后到报警发生的延时时间；【停机下限 】：停机下门限值；【停机延时 】：小于停机下限值后到停机动作的延时时间；【报警 】：如果选择报警，当达到报警门限时，系统将在报警信息框中给出 报警信息，并发出报警声音；【参与控制 】：如果参与控，当达到停机门限时，系统将急停水泵； 点击【添加】，将

27、配置的测点添加到【测点列表】中。*配置实际测量值范围与接收信号值范围与所接线设备、测点信息、传感器 类型等因素相关，详见下表：接口类型传 感 器 模 拟 量 实 际 测 量 值 接收信号值备注信号范围范围KCC2-2KCC2-5修改测点200HZ1000HZ4mA20mA0V5VPT100 电阻传感器量程 2051023 传感器量程 2051023 传感器量程 01023 0200 0200在【测点列表】选择要修改的测点；修改其端口配置、测点属性等信息；点击【更改】按钮，完成修改。删除测点在【测点列表】选择要删除的测点，点击【删除】按钮；点击【删除全部】按钮，则删除【测点列表】中的所有设备。确认所有本页配置完成后点击【保存】按钮。点击【开出量】标签进入“配精选置开出量测点”界面。6.5.4. 配置开出量测点所谓的“开出量”，指的是系统中被控设备的控制。水泵系统中单台水泵暂无开出量，不需要配置。6.6. 配置水泵下属控制对象信息点击界面左侧的树形目录中对应的“水泵”中选择需配置的控制对象，如“1# 电机”，进入控制对象配置界面。这里主要配置被控设备的运行状态采集、模拟量参数接入以及控制输出，以 及各类